新型粒状锂吸附剂制备及提锂研究

发布时间：2021-10-08 20:12

　　根据粉体锂离子筛前体LiMn2O4的制备方法及成型剂的性能来探索研究锂离子筛成型的方法，以获得具有高吸附性能的粒状吸附剂，同时利用制备的粒状吸附剂能够实现柱式连续操作，为（浓）海水、卤水提锂工艺提供实验材料。粒状锂离子筛吸附剂是将粘性凹凸棒、偏高岭土、拟薄水铝等固态成型剂，水玻璃、盐酸、硝酸等液相成型剂作为无机成型剂；将PVC、CPVC、PVDF等粘结剂作为有机成型剂来对离子筛前体进行造粒，经过洗脱后得到粒状锂吸附剂。分别考察了在粒状离子筛中成型剂与离子筛粉体的比例，成型剂类型、组成、含量等因素对吸附剂性能的影响。实验表明：当有机成型剂PVDF与PVC质量比为2/8，溶剂为DMF，LiMn2O4含量为88.51%时；以及焙烧前无机成型剂水玻璃的含量为46.34%，凹凸棒的含量为12.08%，碳酸锂及碳酸锰混合物的含量为41.59%时经过焙烧发生原位合成反应制得的粒状锂离子筛具有较好的综合性能。前者在HCl溶液中脱锂率为95.64%，锂液中的吸附量为16.67mg·g-1；后者在Na2S2O8溶液中的脱锂率为96.62%，锂液中的吸附量为海水中的吸附量1.23mg·g-1。通过对离子筛静... 

【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
第二章 文献综述
    2.1 引言
    2.2 锂资源的开发及应用
        2.2.1 锂资源的供需情况及分布
        2.2.2 锂及其化合物的应用
    2.3 锂的提取方法研究进展
        2.3.1 矿石提锂
        2.3.2 盐湖卤水及（浓）海水提锂
        2.3.3 煤中提锂
        2.3.4 废旧锂电池回收锂
    2.4 锂离子筛的制备方法及研究进展
        2.4.1 锂离子筛前体的制备方法及研究进展
        2.4.2 洗脱剂的选择及研究进展
        2.4.3 锂离子筛的成型方法及研究进展
    2.5 海水提锂工艺的研究现状
    2.6 本课题的研究目的及意义
第三章 试验方法与步骤
    3.1 实验原料与装置
        3.1.1 实验试剂
        3.1.2 实验所用仪器
        3.1.3 实验装置图
    3.2 实验分析检测方法
        3.2.1 火焰原子吸收光谱分析
        3.2.2 X 射线衍射分析
        3.2.3 SEM 分析
    3.3 实验研究方法
        3.3.1 锂离子筛前体的制备
        3.3.2 锂离子筛的成型
        3.3.3 粒状锂离子筛性能的测定
第四章 有机成型剂制备粒状锂离子筛及其性能研究
    4.1 粉状锂离子筛前体的制备及表征
        4.1.1 离子筛前体的制备
        4.1.2 XRD 表征
    4.2 有机成型机制备粒状锂离子筛的成型条件研究
        4.2.1 成型剂比对粒状锂离子筛性能影响研究
        4.2.2 PVC 聚合度和成型温度对粒状锂离子筛性能影响研究
        4.2.3 溶剂对粒状锂离子筛性能影响研究
    4.3 有机成型剂制备粒状锂离子筛的形貌观察及分析
    4.4 有机成型剂制备粒状锂离子筛的静态吸附-洗脱过程研究
        4.4.1 粒状锂离子筛的静态洗脱过程研究
        4.4.2 粒状锂离子筛的静态吸附过程及其动力学性能研究
    4.5 有机成型机制备粒状锂离子筛的动态吸附-洗脱过程研究
        4.5.1 粒状锂离子筛的动态洗脱过程研究
        4.5.2 粒状锂离子筛的动态吸附过程研究
    4.6 粒状锂离子筛循环实验的吸附-洗脱过程研究
        4.6.1 循环试验中的洗脱过程研究
        4.6.2 循环试验中的吸附过程研究
    4.7 小结
第五章 无机成型剂制备粒状锂离子筛及其性能研究
    5.1 无机成型剂制备粒状锂离子筛的成型条件研究
        5.1.1 成型剂类型对粒状锂离子筛性能影响研究
        5.1.2 原料对粒状锂离子筛性能影响研究
        5.1.3 成型剂含量对粒状锂离子筛性能影响研究
    5.2 无机成型剂制备粒状锂离子筛的形貌观察及分析
    5.3 无机成型剂制备粒状锂离子筛的静态吸附-洗脱过程研究
        5.3.1 粒状锂离子筛的静态洗脱过程研究
        5.3.2 粒状锂离子筛的静态吸附过程及其动力学性能研究
    5.4 无机成型剂制备粒状锂离子筛的动态吸附-洗脱过程研究
        5.4.1 粒状锂离子筛的动态洗脱过程研究
        5.4.2 粒状锂离子筛的动态吸附过程研究
    5.5 粒状锂离子筛吸附剂循环使用吸附-洗脱性能的研究
        5.5.1 循环吸附-洗脱试验中的洗脱过程研究
        5.5.2 循环吸附-洗脱试验中的吸附过程研究
    5.6 小结
第六章 结论
参考文献
攻读学位期间所获得的相关科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]吸附法从盐湖卤水中提锂研究进展[J]. 张梦华,聂骁垚,胡潘辉,黄珊珊,孙淑英,宋兴福.  广州化工. 2012(15)
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[8]锂辉石硫酸焙烧及浸出工艺研究[J]. 田千秋,陈白珍,陈亚,马立文,石西昌.  稀有金属. 2011(01)
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[10]尖晶石型锂离子筛的直接水热合成及其锂吸附性能[J]. 张亮,袁俊生,付云朋,于占花,朱孔秀.  无机盐工业. 2010(10)



本文编号：3424878